TE3 計算機工学2 後期課題 - CPUをつくろう · 2019. 12. 3. · ライントレースロボット（ロボトレーサ―の演習） te3 計算機工学2 後期課題

ライントレースロボット（ロボトレーサ―の演習）

TE3 計算機工学２後期課題

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教材作成：葉山

目次

１．ライントレースロボットとは（ロボトレース競技について，ルール）

２．演習に使うロボットの説明

３．ライントレースの動作原理

４．Arduino（開発環境）について

５．ロボットを使った演習

６．ロボットのプログラムについて

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ライントレースロボットとは

•白い床に黒線，または黒い床に白線で引かれたライン上をトレースして走るロボット．•線の有無を検知する光センサと，移動用の車輪を有する．•ロボットの入門用によく使われるが，一定のルールで走行速度を競う各種レース競技がある．

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ロボトレース競技とは

迷路を解いて走行する時間を競うマイクロマウスは，３０年以上続く草分け的なロボット競技．大会では一定のルールで構成されたコースで速度を競うロボトレース競技も実施されている．・黒地に白のラインをトレースするロボット競技・スタート・ゴールマーカーを検知し範囲内で自動停止しなければならない・コースの曲率が変化する部分にマーカーあり・５分の競技時間内に３回の走行が可能．最短の走行時間を競う．・ソフトウェアの工夫によりタイム短縮が可能（ログ走行，ライン上に機体があればよい）

進行方法

停止区間

ｽﾀｰﾄﾏｰｶｰ（ｺｰｽ右側）

ｺﾞｰﾙﾏｰｶｰ

ｺｰﾅｰﾏｰｶｰ（ｺｰｽ左側）

競技ｺｰｽ例

最小半径10cm

ロボットの構造

・DCモータ駆動・サーボによるステアリング・ステアリングとセンサが連結

利点：ラインの追従性がよい

欠点：小径ターンのステアリングに機械的な限界

・ステッピングモータ駆動・ステアリングなし・デジタルセンサ

利点：制御容易

欠点：高イナーシャ，加速性能・旋回性能が悪い

・エンコーダ内蔵DCモータ駆動・変形４輪駆動・ステアリングなし・アナログセンサ？

利点：軽量・低イナーシャ，速度制御性が良い，グリップが良い欠点：制御が難しい

第30回大会優勝者のロボット

競技のポイント！・直線の最高速度・最小ターン半径10cmを走りぬける旋回性・ショートカットで減速させない走行

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大会出走のロボットの例

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ロボトレーサのハードウェア

マイコン（走行制御）ジャイロセンサ（オプション）

単３電池4本（裏面）

連続回転サーボモータ・タイヤ（2個）

リセットボタン

プログラム選択ボタン

赤外線センサ：ラインセンサ（４箇所）

赤外線センサ：マーカーセンサ

赤外線センサ：スタート・ゴールマーカー

ブザー

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実行ボタン

表示用LED（４ビット）

裏面

教材のロボトレーサの動画

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ロボトレーサの回路光センサ回路

サーボモータ駆動回路

ボタン入力

LED表示

ユニバーサル領域マイコン

発光側受光側

ブザー

電源回路

プログラム書込み

ジャイロ端子

ラインセンサについて

センサ感度分布

片方を反転して合成し，リニアな感度分布を得る

全範囲でリニアな値を得られる

アナログ処理

配列を使って位置を-3から3の数値に変換

・・・

0 1 1 0

0 1 0 0

10

進化

-3 -2 -1 0 1 2 3

デジタル処理

ラインセンサ（４箇所）

マーカーセンサ

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ロボトレーサの走行制御（１）

右モータを減速左モータを加速

左右モータを等速に戻す

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左右モータを等速

ライン上ラインより左にある時ラインより右にある時

右モータを加速左モータを減速


ロボトレーサの走行制御（２）

• 右モータを少し減速

• 左モータを少し加速


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ラインより少し左にある時

• 右モータをかなり減速

• 左モータをかなり加速


ラインよりかなり左にある時

左タイヤの速度＝前進速度＋ラインからの位置×比例係数

右タイヤの速度＝前進速度ーラインからの位置×比例係数

比例・・・Proportional， P制御

ロボトレーサの走行制御（３）

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左タイヤの速度＝前進速度＋ラインからの位置×比例係数ー変化量×微分係数

右タイヤの速度＝前進速度ーラインからの位置×比例係数＋変化量×微分係数

比例・・・Proportional， P制御微分・・・Differential， D制御

両方合わせて， PD制御

制御が弱い

制御が強い

蛇行してしまう

もし左右のタイヤの速度に最初から差がある時は，速度差を小さくした方が良い積分・・・Intergral，I制御

全部合わせて， PID制御

マーカーの検出

片側のマーカーを検知した瞬間に判断するのではだめ．なぜなら，交差点を斜めに入った時にもマーカーだと検知してしまう．

マーカーの終わりに判断をする．・・・・片方のマーカーが消える前にもう一方のマーカーを検知したら交差点．

もう一方が検知でき成れば，それはマーカー．

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Arduinoとは？Arduino（アルドゥイーノもしくはアルデュイーノまたはアルディーノ）とは、（ハードウェアの）「Arduinoボード」、および（ソフトウェアの）「Arduino IDE」から構成されるシステムである。IDEで作成したプログラムをコンパイル・デバッグ等し、それをArduinoボードに転送，実行できる．

Arduino IDE(開発環境)https://www.arduino.cc/よりダウンロード可能

Arduinoボード

オープンソースのハードウェアなのでボードの自作も可能，多くの互換ボードあり，ハカセ塾で使うロボトレーサ―もArduino互換のボード

ArduRobotracer

https://www.arduino.cc/

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setup

loop

Arduinoのスケッチ

基本的に処理の流れは２つ．

setup・・・最初に１度実行loop ・・・処理を繰返し実行

int led = 13; // 13番ピンをLEDに

void setup() { pinMode(led, OUTPUT); // 13番は出力ピン}

void loop() {digitalWrite(led, HIGH); // LEDを点灯delay(1000); // 1秒待つdigitalWrite(led, LOW) ; // LEDを消灯delay(1000); // 1秒待つ

}

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コンパイルダウンロード

Arduinoのコンパイル，ダウンロード

(1) USB-シリアル変換ケーブルでPCとロボトレーサ―を接続(2) ボードの種類を選択（Arduino Deumilanove）(3)ボードを認識されるシリアルポートを選択(4) ダウンロード（コンパイルだけも可)

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http://www.musashinodenpa.com/arduino/ref/

演習１//スイッチ説明//赤：リセットボタン，黄色：セットボタン，青：スタートボタン

// 演習１// 連続回転サーボのオフセットを調整する．// サーボモータは 0-180 の値で回転する．// 90が中央値で，これより大きいと正回転，小さいと逆回転#define OFFSETL 90 // サーボモーターのオフセット#define OFFSETR 90 // サーボモーターのオフセット

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【解説】プログラムでは中央値になっていもサーボモーターの初期設定の誤差でモーターが回りだしてしまうことがある．• プログラムのオフセットの値（９０）を少し増やすか減らすようにプログラムを書き換えて書込みする．

• サーボモーターの設定ボリュームをドライバーで調整する．

演習２// 演習２// モーターを回転させてみる.// セットボタンで0-3までプログラムを選んでスタートボタンを押す（LEDに2進数表示）

// 0:前進，1:バック，2:右回転，3:左回転

20

【解説】セットボタン（黄）を押すとプログラムが変わる．プログラム番号がLEDに表示．リセットボタン（赤）で０に戻る．プログラム番号を選んでスタートボタン（青）を押すと，１秒間モーターが回る．

0:前進・・・・０００００が消灯，１が点灯1:バック・・・・０００１2:右回転・・・・００１０3:左回転・・・・００１１

0: 0000

1: 0001

2: 0010

3: 0011

4: 0100

5: 0101

6: 0110

7: 0111

8: 1000

9: 1001

10: 1010

11: 1011

12: 1100

13: 1101

14: 1110

15: 1111

10進数： 2進数

演習３// 演習３// スピードを変えてみる#define TSPD 20 // モーターテストプログラムの回転速度

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【解説】初期値２０を書き換えるとモーターの回転速度が変わる．書き変えた後はマイコンに書込み．最低は０，最高は９０まで．（マイナスの値を入れると逆回転）

演習４// 演習４// 真っ直ぐ走らないない時は，回転速度を補正する#define KR 1.0 // 右モーターの回転速度の補正値#define KL 0.9 // 左モーターの回転速度の補正値

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【解説】左右モーターにはわずかに差があり，同じ速度で回転させても真っ直ぐ前進しない．差が大きい場合は，プログラムで補正することができる．モーターに回転を与える時にここで設定した補正値をかけて回転させている．

演習５// 演習５// ラインセンサの確認// プログラム５を選んでスタートすると白線の位置がLEDとPCに出力される．// 左端で－３，中央で０，右端で３になる．値が滑らかに変わるように次の演習でしきい値を調整

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【解説】４つのラインセンサの検知状態が対応するLEDに表示される．しきい値より強く反射光を検出したらLEDをON,弱ければOFF．PCではシリアルモニタを開いておくと，値が連続して表示される．

演習６

// 演習６// 個々の光センサを調整する．// プログラム４を選んでスタートすると，PCにセンサの値が表示される．// センサ黒い板の上だと値が小さく，白線の上だと反射光により値が大きくなる．// 白線の上だと判断する境目の値（しきい値）を修正する．#define CTH 300 // コーナーマーカーのしきい値，SGマーカーより低くして，交差点の検出につかう．#define SGTH 500 // スタート，ゴールマーカーのしきい値#define S3TH 100 // センサ３のしきい値#define S4TH 100 // センサ４のしきい値,#define S5TH 500 // センサ５のしきい値#define S6TH 500 // センサ６のしきい値

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【解説】スタート・ゴールマーカーが間違って検知してしまうとロボットが止まってしまうのでしきい値を少し高めに設定．PCではシリアルモニタを開いておく．

演習７

// 演習７// 速度可変のライントレース走行(フリーラン)// プログラム６を選んでスタートするとライントレース走行を行う．// 速度の初期値は１，セットボタンを押すたびに速度が増加する．速度はLEDに２進数で表示.#define FR0VC 1 // 速度の初期値#define FR0KP 3 // 比例係数の初期値#define FR0KD 0 // 微分係数の初期値

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【解説】速度の初期は１なので最初はロボットは動かない．黄色ボタンを何度か押すと動き出す．速度が遅いと蛇行する．ちょうどよくライントレースする速度がある．速すぎるとコースアウトしてビープ音がなる．

演習８

// 演習８// 比例係数可変のライントレース走行(フリーラン)// プログラム７を選んでスタートするとライントレース走行を行う．// 比例係数の初期値は１，セットボタンを押すたびに比例係数が増加する．比例係数はLEDに２進数で表示.#define FR1VC 10 // 速度の初期値#define FR1KP 1 // 比例係数の初期値#define FR1KD 0 // 微分係数の初期値

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【解説】速度の初期は１０で走り出すが，比例係数が小さいのでいきなりコースアウトしてしまう．ロボットを床に落としてしまわないように注意．黄色ボタンを何度か押すとライントレースをはじめる．比例係数が小さいと大回りちょうどよくライントレースする比例係数がある．比例係数が大きすぎると蛇行してしまう．

演習９

// 演習９// 微分係数可変のライントレース走行(フリーラン)// プログラム８を選んでスタートするとライントレース走行を行う．// 微分係数の初期値は０，セットボタンを押すたびに微分係数が増加する．微分係数はLEDに２進数で表示.// ただし，原理通りに上手くはいかない．#define FR2VC 10 // 速度の初期値#define FR2KP 5 // 比例係数の初期値#define FR2KD 0 // 微分係数の初期値

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【解説】センサの値の時間的な変化を得たいが，センサの値が-3~３の７段階しか変化しないために精度が悪い．ここでは変則的にセンサの値が１変化する時の時間を割って微分としている．そのためD（微分）制御は上手く働かないかもしれない．上手く働けば，ちょうど良い微分係数の時に蛇行がおさまる．

演習１０

// 演習１０// ライントレース競技走行，１回目// プログラム９を選んでスタートすると競技走行を行う．// 右側のスタートマーカーを検知して低いビープ音，// 左側のコーナーマーカーを検知して高いビープ音，// 交差点はマーカーを無視して直進，// ゴールマーカーを検知して0.5秒後にストップ.// 安全にゴールできる速度での安定走行を狙う．#define CR1VC 10 // 速度の初期値#define CR1KP 2 // 比例係数の初期値#define CR1KD 0 // 微分係数の初期値

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【解説】競技では３回の走行が許される．いろいろなコースを安定して走れる係数を探そう．

演習１１，１２// 演習１１// ライントレース競技走行，２回目// プログラム１０を選んでスタートすると競技走行を行う．// より高速にゴールを狙う．#define CR2VC 15 // 速度の初期値#define CR2KP 3 // 比例係数の初期値#define CR2KD 1 // 微分係数の初期値

// 演習１２// ライントレース競技走行，３回目// プログラム１１を選んでスタートすると競技走行を行う．// より高速にゴールを狙う．#define CR3VC 20 // 速度の初期値#define CR3KP 5 // 比例係数の初期値#define CR3KD 2 // 微分係数の初期値

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演習１３

// 演習１３// 高度な設定を行うことができる．// 光センサを読み取る時間間隔を調整できる．高速走行ではセンサ読み取りが間に合わない時がある.短すぎると誤動作するので注意．#define SENSINT 5 // センサーのインターバル(ms)// モーターの制御を行う時間間隔を調整できる．// 機械的な動きに合わせて調整すると良くなる．早すぎてて遅すぎてもだめ．#define CTRLINT 20 // 制御のインターバル(ms)// マーカーの検出処理を繰り返す時間間隔を調整できる．誤作動を防ぐために適当な時間が必要．#define LPINT 2 // ループのインターバル(ms)

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センサのｲﾝﾀｰﾊﾞﾙすぎたか？

センサの読み取り

制御のｲﾝﾀｰﾊﾞﾙすぎたか？タイヤ回転速度を

更新

ループのｲﾝﾀｰﾊﾞﾙだけ待つ

マーカーの検出・処理

ライントレース走行の処理

全プログラム(定数の定義)//--------------------------------------------------------------------------

// 演習用ロボトレーサ(ArduRobotracer), タイマーを使わない// バージョン葉山清輝（熊本高専）// 2019.9.2-14 ver1.0 完成//--------------------------------------------------------------------------

#define OFFSETL 90 // サーボモーターのオフセット#define OFFSETR 90 // サーボモーターのオフセット#define TSPD 20 // モーターテストプログラムの回転速度#define KR 1.0 // 右モーターの回転速度の補正値#define KL 0.9 // 左モーターの回転速度の補正値#define CTH 300 // コーナーマーカーのしきい値，SGマーカー

//より低くして，交差点の検出につかう．#define SGTH 500 // スタート，ゴールマーカーのしきい値#define S3TH 100 // センサ３のしきい値#define S4TH 100 // センサ４のしきい値,#define S5TH 500 // センサ５のしきい値#define S6TH 500 // センサ６のしきい値#define FR0VC 1 // 速度の初期値#define FR0KP 3 // 比例係数の初期値#define FR0KD 0 // 微分係数の初期値#define FR1VC 10 // 速度の初期値#define FR1KP 1 // 比例係数の初期値#define FR1KD 0 // 微分係数の初期値#define FR2VC 10 // 速度の初期値#define FR2KP 5 // 比例係数の初期値#define FR2KD 0 // 微分係数の初期値#define CR1VC 10 // 速度の初期値#define CR1KP 2 // 比例係数の初期値#define CR1KD 0 // 微分係数の初期値 31

#define CR2VC 15 // 速度の初期値#define CR2KP 3 // 比例係数の初期値#define CR2KD 1 // 微分係数の初期値#define CR3VC 20 // 速度の初期値#define CR3KP 5 // 比例係数の初期値#define CR3KD 2 // 微分係数の初期値#define SENSINT 5 // センサーのインターバル(ms)#define CTRLINT 20 // 制御のインターバル(ms)#define LPINT 2 // ループのインターバル(ms)// ブザー -------------#define BEEPH tone(BZ,1000,100) // 1kHz

#define BEEPL tone(BZ,800,1000) // 800Hz

// ピンアサイン----------#define SET_SW 2 // セットスイッチ，デジタル入力#define START_SW 3 // スタートスイッチ，デジタル入力#define LEDOUT1 8 //ラインセンサ用LED出力（）#define LEDOUT2 9 //ラインセンサ用LED出力（）#define MOTOR_L 5 // 連続回転サーボ出力L#define MOTOR_R 6 // 連続回転サーボ出力R#define BZ 7 //ブザー用出力// センサ入力ピン番号#define SENS_C A0 // マーカーセンサ1,コーナーマーカー#define SENS_SG A1 // マーカーセンサ2,スタート・ゴールマーカー#define SENS_34 A2 // ラインセンサ3,4#define SENS_56 A3 // ラインセンサ5,6#define GYRO_IN A4 // ジャイロセンサ#define SENS_OP A5 // センサオプション

全プログラム(変数の定義，LED表示)// 変数定義---------------int pmode=0; // プログラムモード(メインメニューで分岐)volatile int sensC, sensCB; // ラインセンサ右，赤外線点灯前（以下同様）volatile int sensSG, sensSGB; // ラインセンサ中央volatile int sens3, sens3B; // ラインセンサ左volatile int sens4, sens4B; // ラインセンサ左volatile int sens5, sens5B; // ラインセンサ左volatile int sens6, sens6B; // ラインセンサ左volatile int ledSW=0;

volatile int sensD,sensDout,sensDoutB;

volatile int sensCtime=100;

volatile long tchange=0;

// センサ値->ライン位置の返還行列，index6が中央で0,それ以外も0，全センサOFFで99const int sensArray[16]={99,3,1,2,-1,0,0,0,-3,0,0,0,-2,0,0,0};

#include

Servo motorL;

Servo motorR;

// LED表示 --------------------------------------------------------------void dispLED(byte n)

{

PORTB &= B11000011; // LEDを一旦消すPORTB |= (n

全プログラム(赤外線センサ読取り)//--------------------------------------------------------------------------

// 赤外線センサー読み取り，並列接続のセンサを左右交互に読み取る，2回読んで更新void sensors() {

// 赤外線LED消灯時のセンサの読みsensCB=analogRead(SENS_C);

sensSGB=analogRead(SENS_SG);

sens3B=sens4B=analogRead(SENS_34);

sens5B=sens6B=analogRead(SENS_56);

// ledSWを反転しながら並列のセンサを交互に読むledSW=!ledSW;

if(ledSW){

digitalWrite(LEDOUT1, HIGH); // 赤外線LED点灯delayMicroseconds(20); // ちょっと待つsens3=analogRead(SENS_34)-sens3B; // 赤外線点灯前後のsens5=analogRead(SENS_56)-sens5B; // 差で読むsensC=analogRead(SENS_C)-sensCB;

digitalWrite(LEDOUT1, LOW); // 赤外線LED消灯} else {

digitalWrite(LEDOUT2, HIGH); // 赤外線LED点灯delayMicroseconds(20); // ちょっと待つsens4=analogRead(SENS_34)-sens4B;

sens6=analogRead(SENS_56)-sens6B;

sensSG=analogRead(SENS_SG)-sensSGB;

digitalWrite(LEDOUT2, LOW); // 赤外線LED消灯}

33

// 各センサのON-OFFをラインとの位置の整数値，// －３から３までに変換

sensD=0;

if (sens3>S3TH ) sensD |= 0x08; else sensD &= ~(0x08);




sensDoutB=sensDout;

sensDout=sensArray[sensD];

if (sensDoutB != sensDout){

if(sensDoutB>sensDout) sensCtime=millis()-tchange;

else sensCtime=tchange-millis();

tchange=millis();

}

}

全プログラム(センサ・モータテスト)//テストプログラム -----------------------------------------------------// 全赤外線センサテスト -------------------------------------------void testSensors(){

while(digitalRead(START_SW)==HIGH){

// センサー読み取りsensors(); delay(25);

sensors(); delay(25);

// センサ値をシリアル出力Serial.print("C:");Serial.print(sensC);

Serial.print(" SG:");Serial.print(sensSG);

Serial.print(" PT3:");Serial.print(sens3);



Serial.print(" PT6:");Serial.println(sens6);

}

}

// ライン位置の出力 -----------------------------------------void testSensD(){

while(digitalRead(START_SW)==HIGH){

// センサー読み取りsensors(); delay(25);

sensors(); delay(25);

dispLED(sensD);

// ライン位置をシリアル出力//Serial.print("D:"); Serial.print(sensD);

Serial.print("POS:"); Serial.println(sensDout);

}

}34

//---------モーターテスト-----------------------------------------------void testMotorF(){ // 前進motorL.write(OFFSETL+TSPD*KL);

motorR.write(OFFSETR-TSPD*KR);

delay(1000);

}

void testMotorB(){ // バックmotorL.write(OFFSETL-TSPD*KL);

motorR.write(OFFSETR+TSPD*KR);

delay(1000);

}

void testMotorRturn(){ // 右ターンmotorL.write(OFFSETL+TSPD*KL);

motorR.write(OFFSETR+TSPD*KR);

delay(1000);

}

void testMotorLturn(){ // 左ターンmotorL.write(OFFSETL-TSPD*KL);

motorR.write(OFFSETR-TSPD*KR);

delay(1000);

}

全プログラム（ライントレース）//フリーラン，パラメータ可変のライントレース----------------------------------void freeRun(int fm, float vC, float kP, float kD ){

// fm=0: 速度可変，fm=1: 比例係数可変，fm=2:微分係数可変// vC:中心速度， kP:比例係数， kD:微分係数， kI:積分係数(未使用)float vp;

int vR,vL;

int frun=0; // スタート，ゴールマーカーの処理のための状態遷移int markerC=0; // コーナーマーカー読み取りint markerSG=0; // スタート・ゴールマーカー読み取りlong tms; // ゴールを超えて静止するまでの時間ms．long tsens; // センサ読み取りの間隔の監視タイマー．long tctrl; // 制御の時間間隔の監視タイマー．

tsens=tctrl=millis(); // タイマー初期化sensors(); delay(15); sensors(); delay(15); // センサー初期化if (fm==0) dispLED(vC);

if (fm==1) dispLED(kP);

if (fm==2) dispLED(kD);

while(digitalRead(START_SW)){

if (digitalRead(SET_SW)==0){ // SETスイッチが押された時パラメータを変えるwhile(digitalRead(SET_SW)==0); // SETを離すまで待つif (fm==0){vC++; dispLED(vC); }

if (fm==1){kP++; dispLED(kP); }

if (fm==2){kD++; dispLED(kD); }

}

35

// センサー読み取りif (millis()>(tsens+SENSINT)){

tsens=millis();

sensors(); // 片側ずつ読むので2回呼び出して全部更新}

// センサはずれたときはコースアウトとしてBEEPif (sensDout==99){ BEEPL; sensDout=0; }

Serial.println(sensCtime);

// モーター制御if (millis()>(tctrl+CTRLINT)){

tctrl=millis();

vp=(float)sensDout*kP-10.0/(float)sensCtime*kD;

vR=OFFSETR-vC+vp*KR;

vR=constrain(vR,0,180);

vL=OFFSETL+vC+vp*KL;

vL=constrain(vL,0,180);

motorL.write(vL);

motorR.write(vR);

}

delay(LPINT); // マーカー処理のインターバル}

// モータ停止motorL.write(OFFSETL);

motorR.write(OFFSETR);

}

全プログラム(競技走行)//ライントレース走行-----------------------------------------------------void run1(float vC, float kP, float kD ){

// vC:中心速度， kP:比例係数， kD:微分係数， kI:積分(未使用)float vp;

int vR,vL;

int frun=0; // スタート，ゴールマーカーの処理のための状態遷移int markerC=0; // コーナーマーカー読み取りint markerSG=0; // スタート・ゴールマーカー読み取りlong tms; // ゴールを超えて静止するまでの時間ms．long tsens; // センサ読み取りの間隔の監視タイマー．long tctrl; // 制御の時間間隔の監視タイマー．

tsens=tctrl=millis(); // タイマー初期化sensors(); delay(15); sensors(); delay(15); // センサー初期化

while(digitalRead(START_SW)){

// センサー読み取りif (millis()>(tsens+SENSINT)){

tsens=millis();

sensors(); // 片側ずつ読むので2回呼び出して全部更新}

// モーター制御if (millis()>(tctrl+CTRLINT)){

tctrl=millis();

vp=(float)sensDout*kP-10.0/(float)sensCtime*kD;

vR=OFFSETR-vC+vp*KR;

vR=constrain(vR,0,180);

vL=OFFSETL+vC+vp*KL;

vL=constrain(vL,0,180);

motorL.write(vL);

motorR.write(vR);

} 36

// センサはずれたときはコースアウトとして終了if (sensDout==99){ BEEPL; break; }

// コーナーマーカー処理if (markerC==0 && sensC>CTH) markerC=1; // Cマーカーに乗った時if (markerC==1 && sensSG>SGTH) markerC=2; // SGマーカーで交差点if (markerC==2 && sensCCTH) markerSG=2; // SGマーカーで交差点if (markerSG==2 && sensSG

全プログラム（setup）

//--------------------------------------------------------------------------

// セットアップ（最初に一度だけ実行）//--------------------------------------------------------------------------

void setup()

{

DDRB |=B00111111; // PB0,1: センサLED，PB2-5: 表示用LEDで出力せってい,

// PB6,7はクリスタルなので入力設定pinMode(SET_SW, INPUT);

pinMode(START_SW, INPUT);

digitalWrite(SET_SW, HIGH);

digitalWrite(START_SW, HIGH);

pinMode(LEDOUT1, OUTPUT);

pinMode(LEDOUT2, OUTPUT);

digitalWrite(LEDOUT1, LOW); // 赤外線LED消灯digitalWrite(LEDOUT2, LOW); // 赤外線LED消灯

// pinMode(BZ, OUTPUT);

// digitalWrite(BZ, LOW); // 赤外線LED消灯

motorL.attach(MOTOR_L);

motorR.attach(MOTOR_R);

motorL.write(OFFSETL);


// シリアル通信スタートSerial.begin(9600);

}

37

全プログラム(loop)

38

//--------------------------------------------------------------------------

// ループ（繰り返し実行）//--------------------------------------------------------------------------

void loop(){

dispLED(pmode); // プログラムモードをLEDに2進表示

while (digitalRead(START_SW)==HIGH){ // スタートスイッチが押されたら指定プログラムを実行if (digitalRead(SET_SW)==LOW) { // セットスイッチが押されたらプログラムモードを進める

delay(10); // チャタリング防止while(digitalRead(SET_SW)==LOW);

delay(10); // チャタリング防止pmode++; if (pmode>15) pmode=0; // モードを増やすdispLED(pmode); // LEDに2進表示BEEPH;

}

}

// スタートスイッチが押されたら処理プログラムへ分岐dispLED(0);

delay(500); // 0.5秒待つ

switch(pmode){ // 選択されたプログラムモードのプログラムを実行case 0: testMotorF(); break;

case 1: testMotorB(); break;

case 2: testMotorRturn(); break;

case 3: testMotorLturn(); break;

case 4: testSensors(); break; // 全センサーのテストcase 5: testSensD(); break; // センサ位置のテスト

case 6: freeRun(0,FR0VC,FR0KP,FR0KD); break; // 速度可変のライントレースcase 7: freeRun(1,FR1VC,FR1KP,FR1KD); break; // 比例係数可変のライントレースcase 8: freeRun(2,FR2VC,FR2KP,FR2KD); break; // 微分係数可変のライントレースcase 9: run1(CR1VC,CR1KP,CR1KD); break; // １回目ライントレース走行case 10: run1(CR2VC,CR2KP,CR2KD); break; // ２回目ライントレース走行case 11: run1(CR3VC,CR3KP,CR3KD); break; // ３回目ライントレース走行

}

motorL.write(OFFSETL);


delay(500); // 0.5秒待つ}

マイクロマウス九州地区大会に出場しよう！

例年10月中旬にマイクロマウス九州地区大会が熊本高専にて開催されます．競技は３種目，・マイクロマウス競技・クラシックマウス競技・ロボトレース競技今回演習するライントレースロボットはロボトレース競技のコースをルールに沿って走ることができる機体です．

興味を持った人は，ロボットを学校から借りるか，自分でオリジナルのロボットを作ってぜひ出場してみてください．

競技のポイント！・直線の最高速度・最小ターン半径10cmを走りぬける旋回性・ログ走行，ショートカットで減速させない走行

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TE3 計算機工学2 後期課題 - CPUをつくろう · 2019. 12. 3. · ライントレースロボット （ロボトレーサ―の演習） te3 計算機工学2 後期課題

TE3 計算機工学2 後期課題 - CPUをつくろう · 2019. 12. 3. · ライントレースロボット（ロボトレーサ―の演習） te3 計算機工学2 後期課題